Технология изготовления газированных безалкогольных напитков

Ароматизаторы очень чувствительны к процессам окисления и при неквалифицированном обращении и хранении склонны к осмолению, что приводит к приобретению ими терпентиноподобного, мыльного запаха и вкуса. Поэтому ароматизаторы хранят в темноте при низких температурах.

Для производства безалкогольных напитка «Апельсин» используют синтетические  красители, введенные в ароматизаторы, при производстве данных напитков. Синтетические красители обладают значительными технологическими преимуществами по сравнению с большинством натуральных красителей, они дают яркие, легко воспроизводимые цвета и менее чувствительны к различным видам взаимодействия, которым подвергаются материалы в ходе технологического процесса. Синтетические пищевые красители хорошо растворимы в воде.

Краситель тартразин (Е–102). Химическое название - 5 - Гидрокси - 1 - (4 - сульфо-натофенил) - 4 - (4-сульфонатофенилазо) - Н - пиразол - 3 - карбоксилат тринатрия.

Это порошок или гранулят, водный раствор которого имеет оранжево-желтый цвет. Хорошо растворим в воде, не растворяется в растительных маслах. Краситель тартразин путем смешения с красителями синего цвета образует зеленый оттенок, который при добавлении красных красителей дает цвета от коричневого до черного.

Краситель понсо 4R. Классификационный номер Е - 124. Химическое название – 2 – гидрокси – 1 - (4 – сульфато – 1 - нафтилазо) - 6,8 - нафталиндисульфонат тринатрия.

Это красный порошок, хорошо растворяется в воде, образуя красный  раствор. Смешиванием с синими красителями  можно получить фиолетовую окраску, которая при добавлении желтых и  оранжевых красителей дает коричневую.

Краситель желтый «солнечный закат». Классификационный номер Е - 110. Химическое название – динатрий – 6 – гидрокси – 5 - [(4-сульфонатофенил -азо] - 2-нафталинсульфонат. Это оранжево-красный порошок, хорошо растворяется в воде, образуя оранжевый раствор.

 Пищевые кислоты

 

Для придания напиткам кислого  вкуса применяют пищевые кислоты: лимонную, винную (виннокаменную), ортофосфорную  и молочную.

Интенсивность кислого вкуса  кислот разная, она зависит от степени  их диссоциации и порога ощущения вкуса разных кислот.

Поскольку ощущение кислого  вкуса в напитках не проявляется  в полной мере из-за содержания экстрактивных  веществ в другом сырье, дозировку кислот для получения напитков заданного вкуса устанавливают эмпирически. При этом учитывают дополнительный расход лимонной кислоты на нейтрализацию щелочности воды.

Относительная способность  кислот к образованию кислого  вкуса напитка характеризуется  следующими данными: молочная 100 единиц, лимонная 125, виннокаменная 200.

Помимо функции подкисления  напитка, лимонная кислота нашла  еще одно важное применение при производстве напитков. Ее используют для получения  инвертированного сахарного сиропа. Лимонная кислота, при добавлении к  раствору сахара, играет роль катализатора в реакции инверсии сахарозы. Полученный таким образом сироп имеет  более приятную и гармоничную  сладость, что положительно сказывается  на готовом напитке. Кроме того, экономится сахар.

Лимонная кислота. Лимонная кислота (С₆Н₈О₇ • Н₂О) может быть получена при сбраживании мелассы, выделена из отходов никотинового производства или извлечена из плодов гранатника. Основным сырьем для промышленного получения лимонной кислоты является отход свеклосахарного производства - свекловичная меласса.

В основу технологического процесса получения кислоты положен  прогрессивный глубинный метод  сбраживания питательных растворов  грибом — кислотообразователем Aspergillus niger, позволяющий автоматизировать процесс брожения. Являясь аэробным организмом, гриб может расти и развиваться только в том случае, если в питательной среде будет необходимое для этого количество кислорода. Это условие достигается в особых аппаратах - ферментерах, где засеянная спорами гриба стерильная питательная среда подвергается непрерывной аэрации путем продувания через нее обеспложенного воздуха, нагнетаемого компрессором. При этом питательная среда с погруженной в нее культурой гриба непрерывно перемешивается с помощью механической мешалки. Длительность процесса выращивания гриба от момента зарядки ферментера до его съема - 8-10 сут. Производство кристаллической лимонной кислоты состоит из следующих основных технологических стадий: получение цитрата кальция и его разложение серной кислотой, фильтрация и упаривание водных растворов лимонной кислоты, кристаллизация и сушка кристаллической лимонной кислоты.

Лимонная кислота получается в виде бесцветных, прозрачных, ромбических  призм в моногидратной форме. Относительная плотность безводной лимонной кислоты - 1,54; молекулярная масса ее -192,12, а водной - 210,14. Согласно ГОСТу 908-79 лимонная кислота должна вырабатываться по технологической инструкции, с соблюдением санитарных норм и правил, установленных Министерством здравоохранения РФ. Лимонную кислоту вырабатывают трех сортов (экстра, высший и первый). По органолептическим показателям лимонная кислота должна соответствовать следующим требованиям:

Внешний вид и цвет - бесцветные кристаллы или белый порошок  без комков, для кислоты первого  сорта допускается желтоватый оттенок;

Вкус - кислый, без постороннего привкуса;

Запах - 2%-ный раствор кислоты  в дистиллированной воде не должен иметь запаха;

Структура - cыпучая и сухая, на ощупь не липкая, без посторонних примесей.

При растворении кислоты  в дистиллированной воде 2%-ный раствор  должен получиться прозрачным без опалесценции, с приятным кислым вкусом, без запаха и механических примесей.

Содержание лимонной кислоты  в товарной в переводе на моногидрат должно быть не менее 99,5% (для экстры, высшего и 1-го сортов). Содержание золы не более 0,07% - для экстры, 0,1% - для высшего сорта и 0,35% - для 1-го сорта. Содержание солей тяжелых металлов, бария, щавелевой и железистосинеродистоводородной кислот не допускается. Гарантийный срок хранения лимонной кислоты - б мес. со дня изготовления; при упаковке кислоты в ящики из гофрированного картона с внутренним вкладышем из подпергамента - 3 мес. со дня изготовления.

 

Плодово-ягодные  соки

Плодово-ягодные соки - важнейший  компонент в составе напитков. Соки сообщают напиткам вкус и аромат натуральных плодов, а также повышают их пищевую ценность, так как с  соками в напитки вносятся сахара, органические кислоты, витамины, микроэлементы  и другие полезные экстрактивные  вещества плодов.

Плодово-ягодные соки получают из разнообразных сочных плодов и  ягод как культурных, так и дикорастущих растений, обычно подразделяемых на семечковые (яблоки, груши, айва, рябина), косточковые (абрикосы, персики, сливы, вишни, кизил), цитрусовые (апельсины, мандарины, лимоны) и ягоды (смородина, малина, ежевика, земляника и др.).

Экстрактивные вещества плодово-ягодных  соков. В плодовые соки переходит от 8 до 18% воднорастворимых веществ от массы плодов. Из Сахаров в плодовых соках содержатся глюкоза, фруктоза, сахароза во взаимопревращающихся оксипиранозных и фуранозных формах.

Количество глюкозы, фруктозы и сахарозы значительно колеблется в зависимости от вида плода, из которого получен сок. В соке семечковых плодов преобладает фруктоза, в соке косточковых  — сахароза. В соке красной смородины  и винограде сахароза почти отсутствует, в малиновом ее очень мало, в виноградном преобладает глюкоза.

Ввиду различной сладости Сахаров, входящих в состав плодово-ягодных  соков, сравнительную оценку сладости сока, обусловленную сахарами, можно  характеризовать суммой произведений содержания каждого из Сахаров, входящих в состав сока, на его относительную  сладость. Относительная сладость Сахаров при сладости глюкозы, принятой за 100 единиц, для сахарозы соответствует 145, а для фруктозы - 220.

Из веществ плодовых соков  кроме cахаров сладким вкусом обладают шестиатомные спирты: маннит, сорбит и инозит

Сорбит содержится преимущественно  в яблочном, сливовом, вишневом соках; маннит - в соке ананасов, инозит - в соке черешни.

Плодово-ягодный сок имеет  кислую реакцию, так как содержит кислоты и кислые соли. рН сока вишневого - 3,5, земляничного - 3,1, лимонного - 3,1, малинового - 3,4, черносмородинового - 3,1, яблочного - 3,4. Из кислот в плодовых соках содержатся преимущественно яблочная, винная и лимонная, реже встречаются янтарная, щавелевая, салициловая, бензойная, муравьиная и хинная кислоты.

В плодово-ягодных соках, за исключением клюквенного и  сока цитрусовых, содержится яблочная кислота СООН—СН (ОН)—СН₂—СООН. Во многих соках содержится также лимонная кислота.

В преобладающем количестве лимонная кислота содержится в ягодных  соках (малиновом, земляничном). В соках  цитрусовых плодов содержится только лимонная кислота, в виноградном  соке - винная СООН — СН (ОН)— СН(ОН)—СООН. В малиновом соке в незначительном количестве содержится щавелевая кислота СООН—СООН, в брусничном и клюквенном — бензойная. Бензойная кислота в этих соках находится как в свободном, так и в связанном состоянии в виде глюкозида-вакцинина. Бензойная кислота обладает антисептическим действием, препятствующим сбраживанию сока.

В земляничном, малиновом  и вишневом соках содержится небольшое  количество салициловой кислоты.

В смородиновом, яблочном и черешневом соках обнаружена янтарная кислота СООН—СН₂—СН₂—СООН; в сливовом и клюквенном — хинная кислота.

В свежем соке плодов содержится пектин: в яблочном - 0,43-1,2 г, в вишневом - 0,98, в черносмородиновом - 0,77, в малиновом - 1,22 г в 100 мл сока. В химическом отношении пектин представляет собой частично метоксилированную полигалактуроновую кислоту, в которой метоксильные группы (—ОСН₃) связаны с карбоксильными группами сложной эфирной связью.

В соке пектин находится  в состоянии золя. В присутствии  кислот и Сахаров пектин может  переходить в гель желеобразной консистенции. Пектин - нежелательный компонент  соков. Он может быть причиной помутнения приготовляемых из соков напитков.

Терпкий, вяжущий вкус и  быстрое побурение свежего плодового  сока вызываются полифенольными (дубильными) веществами, обычно окисляющимися под  действием оксидаз в темноокрашенные флобафены. В плодовом соке полифенольные вещества содержатся преимущественно в виде катехинов.

Дубильные вещества легко  образуют нерастворимые адсорбционные  соединения с белками, что имеет  положительное значение для осветления плодовых соков.

Окраску плодовым сокам сообщают красящие вещества, главным образом, каратиноиды (желтые и оранжевые пигменты) и антоцианы: (красные и фиолетовые пигменты различных оттенков). Каратиноиды — непредельные углеводороды. Они обусловливают окраску желтых слив, абрикос, рябины, шиповника. К ним относятся каротин, ксантофил, кроцетин и ликопин. Наиболее распространенным пигментом плодов является каротин.

Антоцианы — глюкозиды, в  которых остатки глюкозы, галактозы  и рамнозы связаны с окрашенным аглюконом — антоцианидином. В окраске сока вишни, слив, смородины и брусники принимает участие цианидин.

В соки из плодов частично переходят  эфирные масла, содержащиеся преимущественно  в кожице. Они представляют собой  сложную смесь спиртов, фенолов, альдегидов, кетонов, терпенов и других соединений. Так, например, в эфирном  масле яблок найдены уксусный альдегид, сложные эфиры амилового спирта и муравьиной, уксусной, капроновой и каприловой кислот. Эфирные масла обусловливают аромат плодов и плодовых соков.

Весьма ценной составной  частью плодового сока являются витамины: витамин С (аскорбиновая кислота), витамин В₁ (тиамин), витамин В₂ (рибофлавин), провитамин А (каротин). Аскорбиновая кислота в наибольшем количестве содержится в черносмородиновом, земляничном соке (до 150 мг %) и соке шиповника (350 - 450 мг %). Аскорбиновой кислоте сопутствует витамин Р (рутин). Витамином Р наиболее богат лимонный сок. Витамин B₁ содержится преимущественно в соках темноокрашенных слив, черной смородины, апельсиновом и мандариновом. Витамин B₂ в крайне малых количествах встречается в абрикосовом соке, соке цитрусовых плодов, шиповника.

Каротин в значительном количестве содержится в абрикосовом соке.

Азотсодержащие соединения плодовых соков представлены преимущественно  растворимыми белками, аминокислотами, а также амидами и азотнокислыми  соединениями.

Растворимые белки при  изменении условий растворимости (температуры, рН) могут выпадать в осадок и вызывать помутнение напитков. Незначительную часть экстрактивных веществ соков составляют растворимые пентозаны.

Из зольных элементов  в соках содержатся калий, натрий, кальций, магний, железо, марганец, алюминий, сера, фосфор, кремний, хлор. Медь, мышьяк и йод содержатся в микроколичествах. Железо, медь и йод находятся в составе легко усвояемых органических соединений. Из микроэлементов в соках содержатся ванадий, молибден, бор, титан, кобальт, никель, цирконий.

Концентрирование соков. Одним из направлений совершенствования технологии безалкогольных напитков и повышения их качества является приготовление напитков из концентрированных плодово-ягодных соков и концентратов вырабатываемых специализированными заводами и поставляемых заводам безалкогольных напитков централизованно. Технология напитков при использовании концентратов намного упрощается, так как исключаются стадии подготовки компонентов купажа к купажированию, а также отпадает необходимость доставки и хранения разнообразных полуфабрикатов и сырья на заводы. Транспортирование и хранение концентратов требует в 5-7 раз меньше тары, складских помещений и транспортных средств.